JP2018508604A - Composition for improving properties of substrate and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

疎水性剤に使用されるポリマー錯体ナノ粒子と、その懸濁化剤に使用されるシロキサン錯体ナノ粒子とを含む表面処理組成物。本発明の組成物は、複数の成分を含む溶液である。主な成分は、2つの部分の液体溶液を生成するために本明細書に記載される手法で一緒に組み合わされる酸混合物および塩基混合物である。その2つの部分は、表面への適用前に一緒に組み合わされ、表面上で硬化させられる。A surface treatment composition comprising polymer complex nanoparticles used for a hydrophobic agent and siloxane complex nanoparticles used for a suspending agent thereof. The composition of the present invention is a solution containing a plurality of components. The main components are an acid mixture and a base mixture that are combined together in the manner described herein to produce a two part liquid solution. The two parts are combined together and cured on the surface before application to the surface.

Description

発明の背景
1.発明の分野
本発明は、表面を保護するための組成物および方法に関する。より詳細には、本発明は、ポリマー系の表面仕上げシステムに関する。本発明は、セメントなどの多孔質基材を含むがこれに限定されない様々な基材に有効な封止剤を提供する。
Background of the Invention The present invention relates to compositions and methods for protecting surfaces. More particularly, the present invention relates to polymer-based surface finishing systems. The present invention provides an effective sealant for various substrates including, but not limited to, porous substrates such as cement.

2.従来技術の説明
悪環境に対して表面を保護するコーティング、処理、または仕上げが絶えず必要とされている。例えば、経済的に有効な基材であり得るが、環境への暴露の結果として劣化を被る様々な基材のために保護コーティングが必要とされる。それらの有効耐用年数は、雨、雪、氷、および他の環境要素(基材の表面上に残存しかつ経時的にそれを劣化させる人工要素を含む)による腐食、断片化、および同様のものによって厳しく制限され得る。例えば、セメントは、あらゆる種類の目的で構造基礎を提供するために広く使用されている基材である。残念なことに、それは、様々な条件への暴露による致命的影響で不具合が生じ得る。セメントを含むがこれに限定されない、その他の点では望ましい基材に使用することができる表面処理を提供することが望ましい。
2. Description of the Prior Art There is a continuing need for coatings, treatments or finishes that protect the surface against adverse environments. For example, protective coatings are required for a variety of substrates that can be economically effective substrates, but suffer degradation as a result of environmental exposure. Their useful life is corrosion, fragmentation, and the like due to rain, snow, ice, and other environmental factors, including artificial elements that remain on the surface of the substrate and degrade it over time Can be severely limited. For example, cement is a widely used substrate for providing a structural foundation for all kinds of purposes. Unfortunately, it can fail due to the fatal effects of exposure to various conditions. It would be desirable to provide a surface treatment that can be used on otherwise desirable substrates, including but not limited to cement.

コーティングなどの表面処理は、しばしば、腐食性および他の劣化条件からそのような基材の表面を保護するために基材に適用される。一部の基材は劣化に抵抗する点で他のものよりも良好であるが高価である。他の基材は費用効果がよいがより劣化しやすい。基材上に残存しかつ環境条件の悪影響を最小限にするのに有効な表面処理で基材をコーティングしつつ、よりコストが低い材料を基材に使用することが望ましい。典型的には、液体コーティングは、セメントなどの非金属基材を含む多くの基材のための保護コーティングとして使用される。しかしながら、既存の液体コーティングは有効に適用することができる一方で、多くの欠点、最も顕著には、それらの調製および適用のための溶媒としての揮発性有機化合物(VOC)の使用という欠点に悩まされる。VOCに対する制限の数の増加は水系および高固形分のコーティングの開発につながってきたが、その使用は、長い乾燥時間、遅い硬化速度、特に微視的なレベルでの不完全な表面被覆による制限を有し、不十分な耐候性につながる。   Surface treatments such as coatings are often applied to a substrate to protect the surface of such substrate from corrosive and other degradation conditions. Some substrates are better than others in that they resist degradation but are more expensive. Other substrates are cost effective but more prone to degradation. It is desirable to use a lower cost material for the substrate while coating the substrate with a surface treatment that remains effective on the substrate and minimizes the adverse effects of environmental conditions. Typically, liquid coatings are used as protective coatings for many substrates, including non-metallic substrates such as cement. However, while existing liquid coatings can be applied effectively, they suffer from a number of drawbacks, most notably the use of volatile organic compounds (VOCs) as solvents for their preparation and application. It is. Although the increase in the number of restrictions on VOCs has led to the development of aqueous and high solids coatings, its use is limited by long drying times, slow cure rates, especially by incomplete surface coverage at the microscopic level Which leads to insufficient weather resistance.

フルオロ含有ポリマーを含む膜およびコーティングが知られており、湿気、多くの溶媒、および風化条件に対するそれらの不活性も知られている。例えば、DuPont Companyから入手可能なTeflon(商標)は、衣類、室内装飾材料(upholstery)、および他の布材(fabric)に組み込まれるかまたは噴霧適用された場合に雨用忌避剤としての重要な使用が見出されているポリ(テトラフルオロエチレン)化合物である。しかしながら、フルオロ含有ポリマーは通常、非極性であり、木材、金属、セメント、および他のポリマーなどの多くの一般的な表面には容易には接着しない。また、フルオロ含有ポリマーは通常、それらの炭化水素ポリマー相当物よりも高価である。改善され、費用効果がよく、強く接着し、長く持続するフルオロ含有ポリマー保護コーティングには絶えず需要がある。   Films and coatings containing fluoro-containing polymers are known and their inertness to moisture, many solvents, and weathering conditions is also known. For example, Teflon ™, available from the DuPont Company, is an important rain repellent when incorporated or sprayed into clothing, upholstery, and other fabrics. Poly (tetrafluoroethylene) compounds that have found use. However, fluoro-containing polymers are usually non-polar and do not readily adhere to many common surfaces such as wood, metal, cement, and other polymers. Also, fluoro-containing polymers are usually more expensive than their hydrocarbon polymer equivalents. There is an ongoing need for fluoro-containing polymer protective coatings that are improved, cost effective, strongly bonded, and long lasting.

屋外での使用(例えば、屋外看板、車体)のための自立保護および/または装飾複層膜が知られている。典型的には、このような膜は、接着層、場合により着色され得る膜層、および上覆い(overlay)または保護層を含む。有効な保護膜は、基材に強く接着しなければならず、その被覆の完全性を維持しつつ、熱、酸化剤、溶媒、日光、引っかき傷(scratch)、ならびに雹・霰および岩石などの衝突物体からの攻撃に耐えなければならない。しかしながら、そのような種類の処置は費用がかかり、適用プロセスに特別な注意を必要とする。それらはまた、セメントなどの比較的多孔質の基材に対して有効ではない場合がある。   Self-supporting protective and / or decorative multilayers are known for outdoor use (eg outdoor signage, car bodies). Typically, such membranes include an adhesive layer, an optionally colored membrane layer, and an overlay or protective layer. Effective protective coatings must adhere strongly to the substrate and maintain the integrity of the coating, such as heat, oxidants, solvents, sunlight, scratches, and soot and glazing and rocks Must withstand attacks from colliding objects. However, such types of treatment are expensive and require special attention to the application process. They may also not be effective against relatively porous substrates such as cement.

したがって、必要とされているものは、有効な表面保護剤としておよび/または表面強化剤として使用することができ、適用が比較的容易であり、費用効果がよい組成物である。その組成物は、それが適用される表面に害を与えるべきではなく、下にある基材を環境条件に直接的に曝し得る多孔性を最小限にする完全な被覆を提供すべきである。また必要とされているものは、そのような組成物の作製方法である。   Thus, what is needed is a composition that can be used as an effective surface protectant and / or as a surface enhancer, is relatively easy to apply and is cost effective. The composition should not harm the surface to which it is applied, but should provide a complete coating that minimizes the porosity with which the underlying substrate can be directly exposed to environmental conditions. What is also needed is a method for making such compositions.

発明の概要
本発明の目的は、有効な表面保護剤としておよび/または表面強化剤として使用することができ、適用が比較的容易であり、費用効果がよい組成物を提供することである。その組成物は、それが適用される表面への害を最小限にするようにまたは回避するように形成される。本発明の更なる目的は、微視的なレベルでさえも、下にある基材を環境条件に直接的に曝し得る間隙が被覆においてほとんど〜全くない完全な被覆を提供することである。本発明の目的はまた、このような組成物を作製する方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a composition that can be used as an effective surface protectant and / or as a surface enhancer, is relatively easy to apply and is cost effective. The composition is formed to minimize or avoid harm to the surface to which it is applied. It is a further object of the present invention to provide a complete coating with little to no gap in the coating that can directly expose the underlying substrate to environmental conditions, even at a microscopic level. It is also an object of the present invention to provide a method for making such a composition.

本発明は、水害を含むがこれに限定されない環境条件から表面を保護するために基材の表面を処理するために使用することができるナノコーティング組成物である。組成物は、基材の表面に適用されたときに組成物の保護の利点を最大限にするために、存在する腐食をほとんど〜全く含有しない基材の比較的清浄な表面に適用される。組成物は、腐食した金属表面に結合せず、表面に結合した場合は除去することはできず、腐食した金属表面の除去と組み合わせてそれを除去することを伴うその使用態様はない。   The present invention is a nanocoating composition that can be used to treat the surface of a substrate to protect the surface from environmental conditions including but not limited to water damage. The composition is applied to a relatively clean surface of the substrate that contains little to no corrosion present to maximize the protection benefits of the composition when applied to the surface of the substrate. The composition does not bind to the corroded metal surface and cannot be removed if bonded to the surface and there is no aspect of its use that involves removing it in combination with removal of the corroded metal surface.

本発明の組成物は、複数の成分を含む溶液である。主な成分は、2つの部分の液体溶液を生成するために本明細書に記載される手法で一緒に組み合わされる酸混合物および塩基混合物である。その2つの部分は、表面への適用前に一緒に組み合わされ、表面上で硬化する。具体的には、組成物は、最初に、保護すべき表面に噴霧などにより適用される液体形態で提供される。その表面は、その上に腐食した材料がなく、可能な限り清浄でなければならない。噴霧された組成物は、最初に、硬化すると不透明に変わる透明層を形成する。組成物は少なくとも2つの工程で適用される。第1の層は、基材の表面上の微視的な隙間と一体化することによってその表面に結合する薄膜として適用される。第2の層は、第1の層に適用されて結合し、硬化すると大気に曝されるコーティングの層である。これにより、層の組み合わせが基材を保護する。組成物は、基材の表面から除去されるようには適用されないし、使用もされない。   The composition of the present invention is a solution containing a plurality of components. The main components are an acid mixture and a base mixture that are combined together in the manner described herein to produce a two part liquid solution. The two parts are combined together and cured on the surface before application to the surface. Specifically, the composition is first provided in a liquid form that is applied by spraying or the like to the surface to be protected. The surface should be as clean as possible without any corroded material on it. The sprayed composition first forms a transparent layer that turns opaque when cured. The composition is applied in at least two steps. The first layer is applied as a thin film that bonds to the surface by integrating with microscopic gaps on the surface of the substrate. The second layer is a layer of the coating that is applied and bonded to the first layer and is exposed to the atmosphere when cured. Thereby, the combination of layers protects the substrate. The composition is neither applied nor used to be removed from the surface of the substrate.

組成物は、ポリマーナノ融合組成物を達成するために一緒に融合したポリマーナノ粒子および水酸化水素を含む。通常、ナノ粒子は、100ナノメートル(nm)未満の少なくとも1つの寸法を有する粒子である。本発明の目的のため、ポリマーナノ粒子は、およそ約50nm以下であるが、特にこれに限定されない。代わりに、本発明のポリマーナノ粒子は、仕上げすべき表面を有する基材の隙間、穴、谷間などの中に適合するのに十分に小さい任意のポリマー粒子である。それらは、約15nm〜約50nmの範囲内であってよい。   The composition comprises polymer nanoparticles and hydrogen hydroxide fused together to achieve a polymer nanofusion composition. Typically, a nanoparticle is a particle having at least one dimension less than 100 nanometers (nm). For purposes of the present invention, the polymer nanoparticles are about 50 nm or less, but are not particularly limited thereto. Instead, the polymer nanoparticles of the present invention are any polymer particles that are small enough to fit into gaps, holes, valleys, etc. of the substrate having the surface to be finished. They may be in the range of about 15 nm to about 50 nm.

本発明の溶液組成物は、ポリマーナノ粒子を水素結合提供担体としての水酸化水素(水)と一緒に融合させ、次いでその融合した組み合わせを本明細書に記載される手法で封入することによって形成される。組成物の各成分は、他の成分と協働して作用し、広範囲の環境条件にわたってより容易にかつより迅速に適用される表面仕上げを提供する。それは環境にやさしく、硬く、従来の仕上げよりもしっかりかつ深く浸透する。それは400℃まで機能を保持し、伝統的な仕上げよりも太陽、土壌、変色、静電気、および摩擦から著しく優良な保護を提供する。それは、金属などの比較的非多孔質の基材、およびセメントなどの比較的多孔質の基材を含む広範囲の基材上での使用に好適である。   The solution composition of the present invention is formed by fusing polymer nanoparticles together with hydrogen hydroxide (water) as a hydrogen bond providing carrier, and then encapsulating the fused combination in the manner described herein. Is done. Each component of the composition acts in concert with the other components to provide a surface finish that is more easily and more quickly applied over a wide range of environmental conditions. It is environmentally friendly, hard and penetrates more firmly and deeply than conventional finishes. It remains functional up to 400 ° C. and provides significantly better protection from the sun, soil, discoloration, static electricity, and friction than traditional finishes. It is suitable for use on a wide range of substrates, including relatively non-porous substrates such as metals, and relatively porous substrates such as cement.

本発明の溶液組成物は、製作プロセスの間のポリマーナノ粒子の負帯電および粒子の水素融合結合を介して静電気を緩和するために使用することができる。ナノ粒子は、処理される基材の表面および表面下を貫通して、表面の上部および内部におけるナノおよびマイクロ細孔を充填することによって永久的な結合を作るのに十分に小さい。   The solution composition of the present invention can be used to relieve static electricity through negative charging of polymer nanoparticles and hydrogen fusion bonds of the particles during the fabrication process. The nanoparticles are small enough to penetrate the surface of the substrate to be treated and below the surface to make permanent bonds by filling the nano- and micropores on and above the surface.

融合結合したナノ粒子は、表面との一体的結合を形成する表面に流入し、風、水、または他の表面との接触の摩耗効果を最小限にすることができる。水担体が蒸発すると、ポリマーは優れた合金様の結合を形成し、表面を隔離し、はるかに少ない再適用しか要求されない。ナノメーターサイズのポリマー粒子は、ほとんどの軟質および硬質表面の優れた浸透および隔離をもたらし、酸化に対して防護し、汚れ、変色、および紫外線分解からの優れた保護を提供する。その後の組成物の適用は、先の組成物の適用に結合するのにより良好に好適であり、基材の保護を改善する。その仕上げは摩擦を低減し、ちり(dust)、ほこり(dirt)、および水分をはじき、酸化、腐食、汚染、静電気、変色、およびUV損傷を抑制する。その組成物は、それが適用されるほとんどの任意の構造を、環境に悪影響をほとんど〜全く及ぼさずに保護するために使用され得る。   The fusion bonded nanoparticles can flow into the surface to form an integral bond with the surface, minimizing the wear effects of contact with wind, water, or other surfaces. As the water carrier evaporates, the polymer forms an excellent alloy-like bond, isolates the surface and requires much less reapplication. Nanometer-sized polymer particles provide excellent penetration and sequestration of most soft and hard surfaces, provide protection against oxidation, and provide excellent protection from soiling, discoloration, and UV degradation. Subsequent application of the composition is better suited to combine with application of the previous composition, improving the protection of the substrate. The finish reduces friction and repels dust, dirt, and moisture and suppresses oxidation, corrosion, contamination, static electricity, discoloration, and UV damage. The composition can be used to protect almost any structure to which it is applied with little to no adverse environmental impact.

本発明のこれらのおよび他の利点は、以下の詳細な説明、付属の図面、および添付の特許請求の範囲の検討により明らかになるであろう。   These and other advantages of the invention will become apparent upon review of the following detailed description, the accompanying drawings, and the appended claims.

発明の詳細な記述
環境条件から基材を保護するためにその基材の表面をコーティングするための本発明の組成物は、本明細書において時に部分A成分と称される酸混合物成分と、本明細書において時に部分B成分と称される塩基混合物成分と、を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The composition of the present invention for coating the surface of a substrate to protect the substrate from environmental conditions comprises an acid mixture component, sometimes referred to herein as part A component, A base mixture component, sometimes referred to in the specification as part B component.

酸混合物.酸混合物成分は、以下の成分:リン酸一カリウム(MKP)、二酸化チタン(TiO)、水酸化水素(HOまたは水)、二酸化ケイ素(SiO)、三塩基性リン酸カリウム(KPO)とも称されるリン酸三カリウム、リン酸、および疎水剤を含む。疎水性剤は、約20ナノメートル(nm)〜約50nmのサイズ範囲のナノ粒子を含むナノシロキサン錯体であってよい。疎水性剤は、イソブチルトリメトキシイソシラン、イソブチルトリエトキシイソシラン、トリイソブチルシリケートイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ(キャップ内)、アルコキシトリシリケートイソブチルイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ(キャップ内)、アルコキシトリシリケート有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ(キャップ内)、トリエトキシメチルプロパナール環状シラン、アルコキシトリシリケート、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ(キャップ内 OH反応性)、およびエチルトリクロロシランカルボメトキシからなる群から選択してよい。「キャップ内」とは、メトキシ基などの加水分解可能な末端キャップを伴うヒドロキシアルキル官能性流体重合(アルキル基成分がヒドロキシル基成分と反応してメトキシ基を有する末端キャップを生じる)のことをいうことが当業者に理解されるべきである。 Acid mixture . The acid mixture components include the following components: monopotassium phosphate (MKP), titanium dioxide (TiO 2 ), hydrogen hydroxide (H 2 O or water), silicon dioxide (SiO 2 ), tribasic potassium phosphate (K 3 PO 4 ), including tripotassium phosphate, phosphoric acid, and hydrophobic agents. The hydrophobic agent may be a nanosiloxane complex comprising nanoparticles in the size range of about 20 nanometers (nm) to about 50 nm. Hydrophobic agents are isobutyltrimethoxyisosilane, isobutyltriethoxyisosilane, triisobutylsilicateisosilane, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilane, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilanehydroxy (in cap), alkoxytrisilicate isobutyl Isosilane, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilanehydroxy (in cap), alkoxytrisilicate organofunctional isobutyltrimethoxyisosilanehydroxy (in cap), triethoxymethylpropanal cyclic silane, alkoxytrisilicate, organofunctional isobutyl It may be selected from the group consisting of trimethoxyisosilane hydroxy (OH in-cap reactivity), and ethyl trichlorosilane carbomethoxy. “In cap” refers to a hydroxyalkyl-functional fluid polymerization with a hydrolyzable end cap such as a methoxy group (the alkyl group component reacts with a hydroxyl group component to produce an end cap having a methoxy group). It should be understood by those skilled in the art.

塩基混合物.塩基混合物成分は、以下の成分:水酸化マグネシウム(MgOH)、セメント質材料の物理的性質を向上させるために使用されるシリケート材料であるポゾラン材料(そのポゾランは、粘土鉱物カオリナイトの脱ヒドロキシル化形態であるメタカオリン、カルシウムシリケート(CaSiO)、アルミニウムシリケート(AlSiO)、およびフライアッシュからなる群から選択される)、ナノシロキサン錯体、KPO、水酸化水素、および懸濁化剤から形成される。懸濁化剤は、約15nm〜約50nmのサイズ範囲のナノ粒子を含むナノポリマー錯体であってよい。懸濁化剤は、ポリ塩化ビニルポリマー、塩化ビニルポリマー、ポリビニルアルコール、セルロースエーテルコポリマー、モノジグリセリドポリマー、ポリビニルアクリル樹脂、スチレンモノマー、アクリルモノマー、およびビニルアクリルポリマーからなる群から選択されてよい。 Base mixture . The base mixture component is the following components: magnesium hydroxide (MgOH), a pozzolanic material that is a silicate material used to improve the physical properties of cementitious materials (the pozzolans are dehydroxylated clay mineral kaolinite From the form metakaolin, calcium silicate (CaSiO 3 ), aluminum silicate (AlSiO 3 ), and fly ash), nanosiloxane complexes, K 3 PO 4 , hydrogen hydroxide, and suspending agents It is formed. The suspending agent can be a nanopolymer complex comprising nanoparticles in the size range of about 15 nm to about 50 nm. The suspending agent may be selected from the group consisting of polyvinyl chloride polymer, vinyl chloride polymer, polyvinyl alcohol, cellulose ether copolymer, monodiglyceride polymer, polyvinyl acrylic resin, styrene monomer, acrylic monomer, and vinyl acrylic polymer.

列挙された成分は、以下の体積割合の範囲で組成物を構成する:
酸混合物=MKP(約48%〜約72%)、TiO(約0.4%〜約4.8%)、SiO(約0.6%〜約4.3%)、KPO(約4.5%〜約13.5%)、水酸化水素約18%〜約39%)、および疎水性剤(約0.5%〜約20%)。
塩基混合物=MgOH(約28%〜約52%)、ポザロン(Pozzalon)(約12%〜約31%)、CaSiO3(約14%〜約33%)、シロキサン(約0.4%〜約3.6%)、KPO1.2%〜約4.2%)、水酸化水素(約24%〜約48%)、および懸濁化剤(約0.5%〜約20%)。
The listed ingredients constitute the composition in the following volume fraction ranges:
Acid mixture = MKP (about 48% to about 72%), TiO 2 (about 0.4% to about 4.8%), SiO 2 (about 0.6% to about 4.3%), K 3 PO 4 (About 4.5% to about 13.5%), hydrogen hydroxide about 18% to about 39%), and a hydrophobic agent (about 0.5% to about 20%).
Base mixture = MgOH (about 28% to about 52%), Pozzalon (about 12% to about 31%), CaSiO 3 (about 14% to about 33%), siloxane (about 0.4% to about 3. 6%), K 3 PO 4 1.2% ~ about 4.2%), hydrogen hydroxide (about 24% to about 48%), and suspending agent (from about 0.5% to about 20%).

組成物は予備試験の対象となっている。最も期待できると考えられる組成物のバージョンは、以下の成分を示された体積割合で含む。部分−A:水(HO):約25%〜35%、MKP:約60%〜65%、リン酸:約6%〜10%、Dow Chemical Companyから商品名Methocel(商標)で入手可能であるセルロースエーテルなどの水溶解性ポリマー:0.12%〜0.18%、SiO1%〜5%、TiO1%〜4%、ナノポリマー錯体1%〜8%、およびナノシロキサン錯体1%〜8%。部分−B:水酸化水素:約30〜約40%、KPO:約2〜約8%、セルロースエーテル:約0.12%〜約0.18%、ポゾラン化された、すなわち、懸濁化剤でセメント質材料の特性を改善するために向上されたメタカオリン):約18%〜約26%、MgOH:約38%〜約44%、およびノニルフェノールなどのアルキルフェノール:約0.01%〜約0.05%)。結合、架橋を向上させるためおよび/または組成物の曲げ強度を高めるために、ガラス繊維、玄武岩、および/またはアルミニウムを含むがこれらに限定されない1種以上の添加剤を組成物の部分Aまたは部分Bのいずれかまたは両方に添加してよい。このような添加剤は、例えば、マイクロファイバまたはマイクロ粒子の形態などの比較的小さな物理的形態であってもよい。 The composition is subject to preliminary testing. The most promising version of the composition contains the following ingredients in the indicated volume proportions. Part-A : Water (H 2 O): about 25% to 35%, MKP: about 60% to 65%, phosphoric acid: about 6% to 10%, available from Dow Chemical Company under the trade name Methocel ™ water-soluble polymers such as cellulose ethers is: 0.12% ~0.18%, SiO 2 1% ~5%, TiO 2 1% ~4%, 1% ~8% nanopolymers complex, and nano-siloxane complex 1% to 8%. Part-B : hydrogen hydroxide: about 30 to about 40%, K 3 PO 4 : about 2 to about 8%, cellulose ether: about 0.12% to about 0.18%, pozzolinated, ie suspended Metakaolin enhanced to improve the properties of cementitious materials with turbidity agents): about 18% to about 26%, MgOH: about 38% to about 44%, and alkylphenols such as nonylphenol: about 0.01% to About 0.05%). Part A or part of the composition includes one or more additives including but not limited to glass fiber, basalt, and / or aluminum to improve bonding, crosslinking and / or increase the flexural strength of the composition. B may be added to either or both. Such an additive may be in a relatively small physical form, for example in the form of microfibers or microparticles.

列挙した成分の割合を変えることによって本発明の組成物の種々の変形を作製することができるが、それらを組み合わせるプロセスはそれらの変形に対して通常は同じである。組成物製作プロセスの主な共通工程は以下を含む。
部分−A混合物:
1−セルロースエーテルを水酸化水素と室温で10〜12分間混合する。
その混合物を10〜12分間そのままの状態とし、次いで粘度(フォードカップ)を確認し、18〜20秒維持する。
2−リン酸を上記混合物に添加する。10〜12分間混合する。
3−SiOを上記混合物に添加する。5〜7分間混合する。
4−MgOHを上記混合物に添加する。5〜7分間混合する。
5−上記工程4の混合物を混合しながら、TiOを添加する。
6−混合を継続し、ナノポリマー錯体を添加する。
7−混合を継続し、ナノシロキサン錯体を添加する。
8−混合物がクリーム状の安定した懸濁液になるまで10〜12分間混合を継続する。
9−上記の混合物を1時間放置するか、またはそれを室温に冷却する。
10−場合により、バッチサンプルを保持する。
部分−B混合物:
1−KPOを水酸化水素と5〜7分間混合する。混合温度を75F〜80Fに戻す。
2−混合を継続して、セルロースエーテルを混合する。10分間混合する。次いでこの混合物を10分間そのままの状態とし、次いで粘度(フォードカップ)を確認し、8〜11秒維持する。
3−上記工程2の混合物を混合しながら、ポゾラン化メタカオリンを添加する。5分間混合する。
4−混合を開始し、MgOHを添加する。10分間混合し、その混合物を10分間放置する。110Fより下または未満〜115Fの温度を維持する。この混合物の温度が120Fを超えて上昇しないようにする。この混合物の温度を80F未満に冷却する。
5−上記工程4の混合物を混合しながら、アルキルフェノールを添加する。5分間混合する。容器を充填する前に1時間混合物をセットする。
6−場合により、バッチサンプルを保持する。
Various variations of the compositions of the invention can be made by varying the proportions of the components listed, but the process of combining them is usually the same for those variations. The main common steps of the composition fabrication process include:
Part-A mixture:
1-cellulose ether is mixed with hydrogen hydroxide for 10-12 minutes at room temperature.
The mixture is allowed to stand for 10-12 minutes, then the viscosity (Ford Cup) is checked and maintained for 18-20 seconds.
2-Phosphoric acid is added to the above mixture. Mix for 10-12 minutes.
3-SiO 2 is added to the above mixture. Mix for 5-7 minutes.
4-MgOH is added to the above mixture. Mix for 5-7 minutes.
5—Add TiO 2 while mixing the mixture from step 4 above.
6 Continue mixing and add the nanopolymer complex.
7- Continue mixing and add nanosiloxane complex.
8- Continue mixing for 10-12 minutes until the mixture is a creamy stable suspension.
9-Leave the above mixture for 1 hour or cool it to room temperature.
10—Optionally hold batch samples.
Part-B mixture:
1-K 3 PO 4 is mixed with hydrogen hydroxide for 5-7 minutes. Return the mixing temperature to 75-80F.
2- Continue mixing to mix the cellulose ether. Mix for 10 minutes. The mixture is then left for 10 minutes, then the viscosity (Ford Cup) is checked and maintained for 8-11 seconds.
3—Pozzolated metakaolin is added while mixing the mixture from step 2 above. Mix for 5 minutes.
4- Start mixing and add MgOH. Mix for 10 minutes and let the mixture stand for 10 minutes. Maintain temperature below or below 110F to 115F. The temperature of this mixture should not rise above 120F. Cool the temperature of the mixture to less than 80F.
5- Add the alkylphenol while mixing the mixture from step 4 above. Mix for 5 minutes. Set the mixture for 1 hour before filling the container.
6 Optionally hold batch samples.

全ての場合において、適切な品質制御が維持される。例えば、限定されないが、全ての成分の量を好適な精度で測定すべきであり、汚染物質を回避すべきであり、全ての成分を適切に保存しなければならない。全ての成分を、混合前に、重量または体積のいずれにせよ事前に測定すべきである。全ての混合は徹底的に行わなければならず、例えば、ホバートミキサーなどの機械的混合を用いて行ってよい。交差汚染および異物微粒子を回避すべきである。   In all cases, proper quality control is maintained. For example, without limitation, the amount of all components should be measured with suitable accuracy, contaminants should be avoided, and all components must be properly stored. All components should be measured in advance, either by weight or volume, before mixing. All mixing must be done thoroughly, for example using mechanical mixing such as a Hobart mixer. Cross contamination and foreign particulates should be avoided.

本発明の組成物を形成するための部分Aと部分Bとの混合比は約1:1である。使用者が組成物を基材に適用する準備ができているときに、部分Aおよび部分Bを個別に少なくとも3分間攪拌し、次いで比が約1:1の比で一緒に混合する。組成物は、最初に、保護すべき基材の表面に、噴霧などによって適用される液体形態で提供される。表面は、その上に腐食した材料がなく、可能な限り清浄でなければならない。噴霧された組成物は、最初に、硬化すると不透明になる透明層を形成する。組成物は、少なくとも2つの工程で適用される。第1の層は、基材の表面上の微視的な隙間と一体化することによってその表面に結合する薄膜として適用される。第2の層は、第1の層に適用されて結合し、大気に曝される。これにより、層の組み合わせが基材を保護する。組成物は、基材の表面から除去されるようには適用されないし、使用もされない。   The mixing ratio of Part A and Part B to form the composition of the present invention is about 1: 1. When the user is ready to apply the composition to the substrate, Part A and Part B are separately agitated for at least 3 minutes and then mixed together in a ratio of about 1: 1. The composition is first provided in a liquid form that is applied to the surface of the substrate to be protected, such as by spraying. The surface should be as clean as possible without any corroded material on it. The sprayed composition initially forms a transparent layer that becomes opaque when cured. The composition is applied in at least two steps. The first layer is applied as a thin film that bonds to the surface by integrating with microscopic gaps on the surface of the substrate. The second layer is applied and bonded to the first layer and exposed to the atmosphere. Thereby, the combination of layers protects the substrate. The composition is neither applied nor used to be removed from the surface of the substrate.

本発明の組成物のバージョンを調製し、表面用の保護コーティングとしての有用性および機能性について評価した。組成物の2つの例のサンプルを、North Carolina State Universityの独立したConstructed Facilities Laboratoryによって実施された試験での試験環境に対する取扱い、噴霧性、および応答について分析した。評価のために、サンプルをサンドブラストした軟鋼板に適用した。白いブラストされた4インチ×4インチの鋼板を市販のブラストされた3インチ×5インチ板と同様に使用した。サンプルは、混合され、評価され、静的混合ノズルを備えるハンドヘルドカートリッジ噴霧器を使用して鋼板上に噴霧された「部分A」および「部分B」からなっていた。通常、サンプルは良好に噴霧され、目詰まりを伴わずにノズルを通って流れ、鋼表面上に堆積すべき薄膜コーティングを可能にした。試験したコーティング組成物の例は、噴霧から数分以内に硬質表面を形成した。噴霧する前に、サンプルを小さなカップ内で反応させ(部分Aを部分Bと混合)、混合しながら2分未満で全てを固まらせた。所定のサンプルは噴霧に目立った欠陥を有していたが、適用を妨げるまたは適用を使用できないものとするのに著しく十分な欠陥はなかった。   Versions of the composition of the present invention were prepared and evaluated for utility and functionality as protective coatings for surfaces. Samples of two examples of compositions were analyzed for handling, sprayability, and response to the test environment in tests conducted by North Carolina State University's independent Constructed Facilities Laboratories. For evaluation, the sample was applied to a sandblasted mild steel plate. White blasted 4 inch x 4 inch steel plates were used as well as commercially blasted 3 inch x 5 inch plates. The sample consisted of “Part A” and “Part B” which were mixed, evaluated and sprayed onto the steel plate using a handheld cartridge sprayer with a static mixing nozzle. Typically, the sample was well sprayed and flowed through the nozzle without clogging, allowing a thin film coating to be deposited on the steel surface. The example coating compositions tested formed a hard surface within minutes of spraying. Prior to spraying, the sample was reacted in a small cup (mixing part A with part B) and allowed to set all in less than 2 minutes with mixing. Although a given sample had noticeable defects in spraying, there were not significantly enough defects to prevent application or make it unusable.

鋼サンプルを噴霧することに加えて、大規模な実証を行った。およそ14インチ×30インチ×16インチの寸法を有する錆びた鋼ビームをサンドブラストして商用グレードの仕上げにした。そのビームを圧縮空気で吹き払い、次いでサンプルの薄いコートで噴霧した。組成物のサンプルでビームをコーティングした後、次いでビームを赤いエナメル塗料の単一層でトップコーティングした。赤いトップコートの単一層を使用し、トップコーティングの間に、赤い塗料は、むき出しの鋼を覆った場合よりも容易にセラミックを覆ったことが観察された。赤いトップコートの単一コートを使用した。   In addition to spraying steel samples, extensive demonstrations were performed. A rusted steel beam having dimensions of approximately 14 inches x 30 inches x 16 inches was sandblasted to a commercial grade finish. The beam was blown with compressed air and then sprayed with a thin coat of sample. After coating the beam with a sample of the composition, the beam was then topcoated with a single layer of red enamel paint. A single layer of red topcoat was used, and during the topcoat it was observed that the red paint covered the ceramic more easily than if it covered bare steel. A single coat with a red top coat was used.

サンプルについて塩タンク滴下試験を行った。それは、鋼を腐食から保護する上で、本発明のコーティングの有効性を迅速に評価するために使用された。各サンプルから1つのコーティングされた鋼板を、5%塩化ナトリウム(NaCl)溶液(質量で)の断続的な流れに付した。断続的な流れをタイマーにセットし、30分オンの後30分オフのサイクルを行った。試験の前後でサンプルを視覚的に比較した。鋼サンプルの実質的な錆が観察されるまで、各サンプルを試験タンク内に放置した。ASTM D1654に従って試験する前に、全ての試験される試験片(coupon)を引っかいて鋼をむき出しにした。試料をPVC支持体上で水平からおよそ200の角度に曲げ、水の流れを各試料のスクライブラインへ流れ落として底部から流出させた。試験は73°Fの公称温度において周囲実験室条件で行った。蒸発を相殺するためおよび一定の水位を維持するために必要に応じて水道水をタンクに添加した。定期的な間隔で試料の各セットを撮像した。撮影の前に、試料をタンクから除去し、淡水ですすいで表面のデブリおよび塩堆積物を除去した。本明細書に記載された例1の組成物でコーティングされた板は、30日後に実質的に錆付いたことを示した。本明細書に記載された例2の組成物でコーティングされた板は、45日後において錆付きをほとんど示さなかった。   The sample was subjected to a salt tank drop test. It was used to quickly assess the effectiveness of the coating of the present invention in protecting steel from corrosion. One coated steel plate from each sample was subjected to an intermittent flow of 5% sodium chloride (NaCl) solution (by mass). The intermittent flow was set on a timer and cycled 30 minutes on and then 30 minutes off. Samples were visually compared before and after the test. Each sample was left in the test tank until substantial rusting of the steel samples was observed. Prior to testing according to ASTM D1654, all tested specimens were scratched to expose the steel. Samples were bent on a PVC support at an angle of approximately 200 from the horizontal, and a stream of water flowed down the scribe line of each sample and out of the bottom. The test was conducted at ambient laboratory conditions at a nominal temperature of 73 ° F. Tap water was added to the tank as needed to offset evaporation and maintain a constant water level. Each set of samples was imaged at regular intervals. Prior to imaging, the sample was removed from the tank and rinsed with fresh water to remove surface debris and salt deposits. The plate coated with the composition of Example 1 described herein showed substantial rust after 30 days. The plate coated with the composition of Example 2 described herein showed little rust after 45 days.

本発明のコーティングのサンプルの温度抵抗率を行って、コーティングが周囲以外の温度を持続させる能力を評価した。3×5インチの鋼試験片を例1の組成物でコーティングし、次いで250°Fの一定温度でオーブン内に100日間置いた。試験の終わりに一部の表面マップのひびが観察されたが、セラミックコーティングは目に見えて無傷のままであった。3×5インチの鋼試験片も同じ組成物でコーティングし、水道水で飽和させ、次いで0°Fで100日間フリーザー内に置いた。100日後、コーティングは鋼基材に良好に結合したままであり、一連の暗色点が試験片の周囲で観察された。また、例1の組成物でコーティングされた3×5インチの鋼試験片を19日間キルン内に置いた。キルン内の温度を以下のように徐々に変化させた。350°Fで5日間、次いで550’Fで7日間、次いで650°Fで2日間、次いで750°Fで1日間、次いで850°Fで2日間、次いで1000°Fで1日間。次いでキルンを止め、1日かけて周囲温度に冷却し戻した。このプロセスの後、試験片をASTM D1654に従ってスクライブし、上述した塩滴下タンクに入れた。マップのひびが350°Fで出現したこと、茶色がかった色が350°Fを超えて発達したこと、およびその茶色がかった色は試験が進行するにつれて暗くなったことが観察された。キルンから除去すると、鋼表面上にコーティングが依然として存在していたが、外観上著しい(しかし一貫して)斑点があった。キルン試料をキルンから除去した後にASTM D1654によってスクライブし、塩滴下タンク内に置いた。キルン内で1000°Fを持続した後でさえ、コーティングは、鋼表面の腐食からの実質的保護を提供するように見えた。   The temperature resistivity of samples of the coating of the present invention was performed to assess the ability of the coating to sustain temperatures other than ambient. A 3 × 5 inch steel specimen was coated with the composition of Example 1 and then placed in an oven at a constant temperature of 250 ° F. for 100 days. Although some surface map cracks were observed at the end of the test, the ceramic coating remained visibly intact. A 3 × 5 inch steel specimen was also coated with the same composition, saturated with tap water, and then placed in a freezer at 0 ° F. for 100 days. After 100 days, the coating remained well bonded to the steel substrate and a series of dark spots were observed around the specimen. A 3 × 5 inch steel specimen coated with the composition of Example 1 was also placed in the kiln for 19 days. The temperature in the kiln was gradually changed as follows. 5 days at 350 ° F, then 7 days at 550'F, then 2 days at 650 ° F, then 1 day at 750 ° F, then 2 days at 850 ° F, then 1 day at 1000 ° F. The kiln was then turned off and cooled back to ambient temperature over a day. After this process, specimens were scribed according to ASTM D1654 and placed in the salt dripping tank described above. It was observed that cracks in the map appeared at 350 ° F, that the brownish color developed above 350 ° F, and that the brownish color became darker as the test progressed. When removed from the kiln, the coating was still present on the steel surface, but there were noticeable (but consistently) speckled spots. After the kiln sample was removed from the kiln, it was scribed by ASTM D1654 and placed in a salt dropping tank. Even after sustaining 1000 ° F. in the kiln, the coating appeared to provide substantial protection from corrosion of the steel surface.

塩滴下試験は、本発明の組成物のサンプルで形成されたコーティングが塩水より淡水中に溶けにくいことを強調した。その差異を調査するために、例1の組成物でコーティングされた2つのセラミックコーティングスチール試験片の下側2インチを淡水または塩水に100日間浸漬した。各試験片の下側2インチを浸漬した。淡水中の試験片は錆びで染み付いた(試験片の裏はコーティングされていなかった)が、コーティングについては無傷であった。淡水試料のコーティングされた部分は、腐食から十分に保護された(エッジおよび裏はコーティングされていなかった)。塩水試験片は大部分が腐食から保護された(試験片全体がコーティングされていた)が、塩水に浸漬したコーティングの多くは溶解した。しかしながら、溶解した領域でさえ、試験片は、スクライブラインに沿ったものを含めて、依然として腐食からほとんど保護されていた。   The salt drop test emphasized that the coating formed with the sample of the composition of the present invention is less soluble in fresh water than salt water. To investigate the difference, the lower 2 inches of two ceramic coated steel specimens coated with the composition of Example 1 were immersed in fresh or salt water for 100 days. The bottom 2 inches of each specimen was immersed. The test piece in fresh water was stained with rust (the back of the test piece was uncoated), but the coating was intact. The coated portion of the fresh water sample was well protected from corrosion (edge and back were uncoated). The salt water specimens were largely protected from corrosion (the entire specimen was coated), but many of the coatings immersed in the salt water dissolved. However, even in the melted area, the specimens were still largely protected from corrosion, including those along the scribe line.

例1−組成物の構成(体積割合)
部分A:
水酸化水素:23.27%
MKP:64.5%
リン酸:8%
メチルセルロース:0.13%
ナノサイズのSiO:2%
ナノシロキサン錯体:0.1%
ナノサイズのTiO:2%
部分B:
水酸化水素:34%
PO:3.8%
メチルセルロース:0.1%
CaSiO:21%
MgOH:41%
pH安定剤ノニルフェノール:0.1%
例1の部分Aおよび部分Bの成分を上述した手法で一緒に混合した。次いで、部分Aおよび部分Bを上述した手法で一緒に混合した。使用性試験の結果は、pHが低すぎたこと、例1の組成物は良好に噴霧しなかったこと、および得られた不均一な仕上がりを伴って僅かな脱ガスが生成したことを示した。表面保護および温度耐性についての機能性試験の結果は上に表示されている。
Example 1 Composition Composition (Volume Ratio)
Part A:
Hydrogen hydroxide: 23.27%
MKP: 64.5%
Phosphoric acid: 8%
Methyl cellulose: 0.13%
Nano-sized SiO 2 : 2%
Nanosiloxane complex: 0.1%
Nano-sized TiO 2 : 2%
Part B:
Hydrogen hydroxide: 34%
K 3 PO 4 : 3.8%
Methyl cellulose: 0.1%
CaSiO 3 : 21%
MgOH: 41%
pH stabilizer nonylphenol: 0.1%
The ingredients of Example 1 Part A and Part B were mixed together in the manner described above. Part A and part B were then mixed together in the manner described above. Usability test results showed that the pH was too low, the composition of Example 1 did not spray well, and a slight outgassing was produced with the resulting uneven finish. . The results of the functionality tests for surface protection and temperature resistance are displayed above.

例2−組成物の構成(体積割合)
部分A:
水酸化水素:22.54%
MKP:64.5%
リン酸:8.5%
メチルセルロース:0.16%
ナノサイズのSiO:2.2%
ナノシロキサン錯体:0.1%
ナノサイズのTiO:2%
部分B:
水酸化水素:31%
PO:4.4%
メチルセルロース:0.12%
メタカオリン:22%
MgOH:41%
pH安定剤ノニルフェノール:0.15%
例2の部分Aおよび部分Bの成分を上述した手法で一緒に混合した。次いで、部分Aおよび部分Bを上述した手法で一緒に混合した。使用性試験の結果は、pHが満足できるものであったこと、例2の組成物が均等な分布および得られた滑らかな仕上がりを伴って良好に噴霧したことを示した。機能性試験の結果は、少なくとも塩滴下試験に関して、例2の組成物が例1と比較して表面保護がより良好であったことを示した。例2の組成物は、行われた他の機能性試験に関して例1の組成物と少なくとも同等に有効であると思われる。
Example 2 Composition Composition (Volume Ratio)
Part A:
Hydrogen hydroxide: 22.54%
MKP: 64.5%
Phosphoric acid: 8.5%
Methyl cellulose: 0.16%
Nano-sized SiO 2 : 2.2%
Nanosiloxane complex: 0.1%
Nano-sized TiO 2 : 2%
Part B:
Hydrogen hydroxide: 31%
K 3 PO 4 : 4.4%
Methyl cellulose: 0.12%
Metakaolin: 22%
MgOH: 41%
pH stabilizer nonylphenol: 0.15%
The ingredients of Part A and Part B of Example 2 were mixed together in the manner described above. Part A and part B were then mixed together in the manner described above. The results of the usability test showed that the pH was satisfactory and that the composition of Example 2 sprayed well with an even distribution and the smooth finish obtained. The results of the functionality test indicated that the composition of Example 2 had better surface protection compared to Example 1 at least for the salt drop test. The composition of Example 2 appears to be at least as effective as the composition of Example 1 with respect to other functional tests performed.

本発明の組成物は、噴霧による従来の適用に好適であり、基材に良好に結合し、基材を大いに保護しながら環境条件に耐えることが示された最初の試験から判明した。   The compositions of the present invention have been found from initial tests that have been shown to be suitable for conventional applications by spraying, to bond well to the substrate and to withstand environmental conditions while greatly protecting the substrate.

本発明は、組成物の特定の成分、具体的な組み合わせを表す所定のバージョン、および組成物を作製するための工程の使用に具体的に関連して記載されているが、本発明は全ての合理的な均等物を含むことに留意されたい。   Although the present invention has been described with particular reference to the use of certain components of a composition, a given version representing a specific combination, and a process for making the composition, the present invention Note that it includes reasonable equivalents.

Claims (15)

基材の表面を保護するための組成物であって、
a.MKP(約48%〜約72%)、TiO(約0.4%〜約4.8%)、SiO(約0.6%〜約4.3%)、KPO(約4.5%〜約13.5%)、水酸化水素(約18%〜約39%)、および疎水性剤(約0.5%〜約20%)を含む酸混合物成分と、
b.MgOH(約28%〜約52%)、メタカオリン(約12%〜約31%)、CaSiO3(約14%〜約33%)、シロキサン(約0.4%〜約3.6%)、KPO(約1.2%〜約4.2%)、水酸化水素(約24%〜約48%)、および懸濁化剤(約0.5%〜約20%)を含む塩基混合物成分と、の混合物を含む、組成物。
A composition for protecting the surface of a substrate,
a. MKP (about 48% to about 72%), TiO 2 (about 0.4% to about 4.8%), SiO 2 (about 0.6% to about 4.3%), K 3 PO 4 (about 4 0.5% to about 13.5%), hydrogen hydroxide (about 18% to about 39%), and a hydrophobic agent (about 0.5% to about 20%);
b. MgOH (about 28% to about 52%), metakaolin (about 12% to about 31%), CaSiO 3 (about 14% to about 33%), siloxane (about 0.4% to about 3.6%), K 3 Base mixture components comprising PO 4 (about 1.2% to about 4.2%), hydrogen hydroxide (about 24% to about 48%), and a suspending agent (about 0.5% to about 20%) And a mixture thereof.
前記疎水性剤が、ナノシロキサン錯体のナノ粒子を含む前記ナノシロキサン錯体である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the hydrophobic agent is the nanosiloxane complex comprising nanoparticles of a nanosiloxane complex. 前記疎水性剤が、イソブチルトリメトキシイソシラン、イソブチルトリエトキシイソシラン、トリイソブチルシリケートイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ、アルコキシトリシリケートイソブチルイソシラン、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ、アルコキシトリシリケート有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ、トリエトキシメチルプロパナール環状シラン、アルコキシトリシリケート、有機官能性イソブチルトリメトキシイソシランヒドロキシ、およびエチルトリクロロシランカルボメトキシからなる群から選択される、請求項2に記載の組成物。   The hydrophobic agent is isobutyltrimethoxyisosilane, isobutyltriethoxyisosilane, triisobutylsilicateisosilane, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilane, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilanehydroxy, alkoxytrisilicateisobutylisosilane, Organofunctional isobutyltrimethoxyisosilane hydroxy, alkoxy trisilicate Organofunctional isobutyltrimethoxyisosilane hydroxy, triethoxymethylpropanal cyclic silane, alkoxy trisilicate, organofunctional isobutyltrimethoxyisosilane hydroxy, and ethyltrichlorosilane carbo 3. A composition according to claim 2 selected from the group consisting of methoxy. 前記疎水性剤のナノ粒子が、約15ナノメートル〜約50ナノメートルのサイズ範囲にある、請求項2に記載の組成物。   3. The composition of claim 2, wherein the hydrophobic agent nanoparticles are in a size range of about 15 nanometers to about 50 nanometers. 前記懸濁化剤が、ナノポリマー錯体のナノ粒子を含む前記ナノポリマー錯体である、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1, wherein the suspending agent is the nanopolymer complex comprising nanoparticles of a nanopolymer complex. 前記懸濁化剤が、ポリ塩化ビニルポリマー、塩化ビニルポリマー、ポリビニルアルコール、セルロースエーテルコポリマー、モノジグリセリドポリマー、ポリビニルアクリル樹脂、スチレンモノマー、アクリルモノマー、およびビニルアクリルポリマーからなる群から選択される、請求項5に記載の組成物。   The suspending agent is selected from the group consisting of polyvinyl chloride polymer, vinyl chloride polymer, polyvinyl alcohol, cellulose ether copolymer, monodiglyceride polymer, polyvinyl acrylic resin, styrene monomer, acrylic monomer, and vinyl acrylic polymer. Item 6. The composition according to Item 5. 前記懸濁化剤のナノ粒子が、約15ナノメートル〜約50ナノメートルのサイズ範囲にある、請求項5に記載の組成物。   6. The composition of claim 5, wherein the suspending agent nanoparticles are in a size range of about 15 nanometers to about 50 nanometers. 1種以上の添加剤を更に含む、請求項1に記載の組成物。   The composition of claim 1 further comprising one or more additives. 前記1種以上の添加剤が、前記酸混合物および前記塩基混合物のいずれかまたは両方に添加される、請求項8に記載の組成物。   9. The composition of claim 8, wherein the one or more additives are added to either or both of the acid mixture and the base mixture. 前記1種以上の添加剤が、ガラス繊維、玄武岩、およびアルミニウムからなる群から選択される、請求項8に記載の組成物。   9. The composition of claim 8, wherein the one or more additives are selected from the group consisting of glass fiber, basalt, and aluminum. 基材の表面を保護するための組成物を作製する方法であって、
a.MKP(約48%〜約72%)、TiO(約0.4%〜約4.8%)、SiO(約0.6%〜約4.3%)、KPO(約4.5%〜約13.5%)、水酸化水素(約18%〜約39%)、および疎水性剤(約0.5%〜約20%)を含む酸混合物成分を作る工程と、
b.MgOH(約28%〜約52%)、メタカオリン(約12%〜約31%)、CaSiO3(約14%〜約33%)、シロキサン(約0.4%〜約3.6%)、KPO(約1.2%〜約4.2%)、水酸化水素(約24%〜約48%)、および懸濁化剤(約0.5%〜約20%)を含む塩基混合物成分を作る工程と、
c.前記酸混合物および前記塩基混合物を一緒に組み合わせる工程と、を含む、方法。
A method for producing a composition for protecting the surface of a substrate,
a. MKP (about 48% to about 72%), TiO 2 (about 0.4% to about 4.8%), SiO 2 (about 0.6% to about 4.3%), K 3 PO 4 (about 4 Making an acid mixture component comprising about 5% to about 13.5%), hydrogen hydroxide (about 18% to about 39%), and a hydrophobic agent (about 0.5% to about 20%);
b. MgOH (about 28% to about 52%), metakaolin (about 12% to about 31%), CaSiO 3 (about 14% to about 33%), siloxane (about 0.4% to about 3.6%), K 3 Base mixture components comprising PO 4 (about 1.2% to about 4.2%), hydrogen hydroxide (about 24% to about 48%), and a suspending agent (about 0.5% to about 20%) And the process of making
c. Combining the acid mixture and the base mixture together.
前記組み合わせる工程が、前記酸混合物成分および前記塩基混合物成分を別々に攪拌する工程と、次いで前記酸混合物および前記塩基混合物を約1:1の比で一緒に混合する工程と、を含む、請求項11に記載の方法。   The combining step comprises separately stirring the acid mixture component and the base mixture component, and then mixing the acid mixture and the base mixture together in a ratio of about 1: 1. 11. The method according to 11. 基材の表面を処理する方法であって、
a.前記表面上の腐食した材料の存在を排除するように前記表面を洗浄する工程と、
b.前記洗浄された表面に、酸混合物と塩基混合物との組み合わせを含む組成物の第1の層を適用する工程と、
c.前記組成物の前記第1の層に前記組成物の第2の層を適用する工程と、を含み、
前記酸混合物成分が、MKP(約48%〜約72%)、TiO(約0.4%〜約4.8%)、SiO(約0.6%〜約4.3%)、KPO(約4.5%〜約13.5%)、水酸化水素(約18%〜約39%)、および疎水性剤(約0.5%〜約20%)を含み、前記塩基混合物成分が、MgOH(約28%〜約52%)、メタカオリン(約12%〜約31%)、CaSiO3(約14%〜約33%)、シロキサン(約0.4%〜約3.6%)、KPO(約1.2%〜約4.2%)、水酸化水素(約24%〜約48%)、および懸濁化剤(約0.5%〜約20%)を含む、方法。
A method for treating a surface of a substrate, comprising:
a. Cleaning the surface to eliminate the presence of corroded material on the surface;
b. Applying a first layer of a composition comprising a combination of an acid mixture and a base mixture to the cleaned surface;
c. Applying a second layer of the composition to the first layer of the composition;
The acid mixture components are MKP (about 48% to about 72%), TiO 2 (about 0.4% to about 4.8%), SiO 2 (about 0.6% to about 4.3%), K 3 PO 4 (about 4.5% to about 13.5%), hydrogen hydroxide (about 18% to about 39%), and a hydrophobic agent (about 0.5% to about 20%) The mixture components are MgOH (about 28% to about 52%), metakaolin (about 12% to about 31%), CaSiO3 (about 14% to about 33%), siloxane (about 0.4% to about 3.6%). ), K 3 PO 4 (about 1.2% to about 4.2%), hydrogen hydroxide (about 24% to about 48%), and a suspending agent (about 0.5% to about 20%). Including.
前記疎水性剤が、ナノシロキサン錯体のナノ粒子を含む前記ナノシロキサン錯体である、請求項13に記載の方法。   The method of claim 13, wherein the hydrophobic agent is the nanosiloxane complex comprising nanoparticles of a nanosiloxane complex. 前記懸濁化剤が、ナノポリマー錯体のナノ粒子を含む前記ナノポリマー錯体である、請求項13に記載の方法。   14. The method of claim 13, wherein the suspending agent is the nanopolymer complex comprising nanoparticles of a nanopolymer complex.
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